文档介绍：核磁共振原理及其在生物学中的应用
第五章化学交换现象
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核磁共振基本原理 6讲
吴季辉
化学交换现象
一个核在A, B两个不同状态下的交换
A, B两个不同状态:
(1)处于不同分子,
如蛋白质上的NH,OH质子与水中质子交换
(2)同一个分子的不同构象
如顺式与反式异构体
化学交换现象
乙醇分子与靶分子结合,甲基基团处于两种不同的环境:结合,游离
动态NMR
核磁共振可以检测包括化学反应,构象变化等动力学过程
确定运动相关时间c的NMR方法
1s < c
初始扰动后的实时检测
10ms <c <10s
2D或3D交换谱(EXSY)
100s <c <1s
线型分析,交换加宽,和交换变窄
1s <c <10ms
旋转坐标系里的弛豫时间T1 测量
30ps <c < 1s
实验室坐标系里的弛豫时间T1的测量
c < 100ps
平均的序参数
核磁共振基本原理 6讲
吴季辉
化学交换对核磁线型的影响
核磁共振基本原理 6讲
吴季辉
PB>PA PA=PB
两态交换
核磁共振基本原理 6讲
吴季辉
A B
平衡时处于A,B态的核所占的比例·
慢交换与快交换
考虑体系 A  B
A,B进动频率分别为vA,vB
平均寿命分别为A, B
选择旋转坐标系的频率为
v0=(vA+vB)/2
慢交换: 交换频率<< |vA-vB|
快交换: 交换频率>> |vA-vB|
(并非交换过程本身的速率)
Bloch方程
每个核都有类似的方程,在有化学交换时还要加上交换项,成为联立的方程组,onnell方程
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吴季辉
交换速率
慢交换
将上式和普通的Bloch方程的解加以比较得知得到的是在频率A 和B 处两条分立的谱线
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吴季辉
核磁吸收信号